一种网关、物联网子设备、物联网系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种网关、物联网子设备、物联网系统及控制方法，涉及物联网技术领域。本发明专利技术第一方面提供一种网关，包括：RF模块，RF模块用于与至少一个子设备无线通信连接；网络通信模块，网络通信模块与交换设备无线通信连接；处理模块，处理模块分别电连接RF模块和网络通信模块，处理模块用于接收经由交换设备发送的操作指令，并将操作指令经由RF模块发送给与操作指令对应的子设备。物联网组网系统中的网关使用RF模块与多个物联网子设备无线通信连接，所以对于能够连接的物联网子设备的数量的限制较小。网关能够通过网络通信模块与交换设备无线通信连接，从而节省网关与交换设备之间的布线需求。

A Gateway, Internet of Things Subequipment, Internet of Things System and Control Method

The invention provides a gateway, Internet of Things subequipment, Internet of Things system and control method, which relates to the technical field of Internet of Things. The first aspect of the invention provides a gateway, which includes: RF module, which is used for wireless communication connection with at least one sub-device; network communication module, network communication module and wireless communication connection of switching device; processing module, which electrically connects RF module and network communication module, respectively, and processing module is used to receive operation instructions sent through switching device and operate them. Instructions are sent to sub-devices corresponding to operation instructions via RF modules. The gateway in the Internet of Things (IOT) networking system uses RF module to communicate with multiple IOT sub-devices, so the number of IOT sub-devices that can be connected is less limited. The gateway can communicate with the switching equipment through the network communication module, thus saving the wiring requirement between the gateway and the switching equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种网关、物联网子设备、物联网系统及控制方法
本专利技术涉及物联网
，具体而言，涉及一种网关、物联网子设备、物联网系统及控制方法。
技术介绍
随着物联网技术的发展，目前的家居设备进入智能化时代，同时研发出层出不穷的智能家居设备。根据智能家居设备有各式各样的物联网组网方式，如WIFI，蓝牙。使用不同的物联网组网方式，体系结构上有不同。但是都存在物联网组网系统能够连接的智能家居设备的数量较少的问题，例如在WIFI作为物联网组网方式时，一般连接12个智能家居设备；在蓝牙作为物联网组网方式时，只能一对一配对。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的问题，本专利技术提供一种网关、物联网子设备、物联网系统及控制方法，以解决上述问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例第一方面提供一种网关，包括：RF模块，所述RF模块用于与至少一个子设备无线通信连接；网络通信模块，所述网络通信模块与交换设备无线通信连接；处理模块，所述处理模块分别电连接所述RF模块和所述网络通信模块，所述处理模块用于接收经由所述交换设备发送的操作指令，并将所述操作指令经由所述RF模块发送给与所述操作指令对应的子设备。本专利技术实施例第二方面提供一种物联网子设备，包括：RF收发模块，用于与网关无线通信连接；处理模块，所述处理模块电连接所述RF收发模块，所述处理模块用于接收所述网关发送的操作指令，并响应所述操作指令，生成应答报文并通过所述RF收发模块向所述网关发送所述应答报文。本专利技术实施例第三方面提供一种物联网系统，包括：第二方面或第二方面中的任一实施例所述的物联网子设备；第一方面或第一面中的任一实施例所述的网关，所述网关的RF模块与所述物联网子设备的RF收发模块通信连接；交换设备，所述交换设备与所述网关通过网络通信模块通信连接，用于下发操作指令给所述网关和将所述网关接收的应答报文上报；云服务器，所述云服务器与所述交换设备通信连接，用于接收控制指令并生成所述操作指令，存储并下发所述操作指令给所述交换设备，存储并运算所述应答报文，生成反馈信息；应用端，所述应用端与所述云服务器通信连接，用于发送所述控制指令给所述云服务器，接收所述云服务器返回的所述反馈信息。本专利技术实施例第四方面提供一种物联网系统，包括：协议层，所述协议层包括：服务器和应用端，所述协议层用于调度协议和接收云服务器的应用命令并解析；链路层，所述链路层包括：第一方面或第一面中的任一实施例所述的网关的所述网络通信模块和路由器，所述网络通信模块和所述路由器通信连接；所述链路层为所述协议层提供用于收发报文的链路层数据服务和用于管理链路层网络连接的链路层管理服务；物理层，所述物理层包括：子设备和所述网关的所述RF模块，所述子设备和所述RF模块通信连接；所述物理层为所述链路层提供用于进行数据传输的物理层数据服务和用于对硬件驱动管理的物理层管理服务。本专利技术实施例第五方面提供一种控制方法，应用于第一方面或第一面中的任一实施例所述的网关，所述方法包括：接收所述交换设备发送的操作指令；通过所述RF模块将所述操作指令发送给与所述操作指令对应的子设备。本专利技术实施例第六方面提供一种控制方法，应用于第二方面或第二方面中的任一实施例所述的物联网子设备，所述方法包括：接收所述网关发送的操作指令，响应所述操作指令，生成应答报文并通过所述RF收发模块向所述网关发送所述应答报文。相对于现有技术而言，本专利技术实施例的有益效果包括：物联网组网系统中的网关使用RF模块与多个物联网子设备无线通信连接，所以对于能够连接的物联网子设备的数量的限制较小，例如，网关能够无线连接16个物联网子设备，最多可以无线连接256个物联网子设备；相较于现有技术中的WIFI连接或者蓝牙连接，网关能够无线通信连接更多的物联网子设备。进一步地，网关能够通过网络通信模块与交换设备无线通信连接，从而节省网关与交换设备之间的布线需求。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本专利技术较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种物联网系统的系统结构图。图2为本专利技术实施例提供的一种物联网系统的协议分层图。图3为本专利技术实施例提供的一种物联网系统的协议时隙与物联网子设备的工作状态图。图4为本专利技术实施例提供的一种物联网系统的射频报文构成图。图5为本专利技术实施例提供的一种物联网系统的数据处理流程图。图6为本专利技术实施例提供的一种物联网系统的网关与物联网子设备的交互图。图标：100-物联网子设备；300-网关；500-交换设备；700-云服务器；900-应用端。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面结合附图，对本专利技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在现有技术中，智能家居是物联网的一种具体应用场景，而上述的物联网组网方式和体系在智能家居中并不能直接照搬，需要具体应用具体设计。若物联网组网方式使用WIFI(WirelessFidelity，无线网络)技术，WIFI在连接12个智能家居设备以后，后续再增加智能家居设备，会导致物联网组网系统的响应速度慢。另外，WIFI技术的智能家居设备的功耗大并且成本高，在智能家居这种以电池供电为主且成本敏感的场景中基本无法使用。若物联网组网方式使用蓝牙技术，存在蓝牙传输距离短，只能一对一配对，不能遥控等问题。在智能家居方面展不开拳脚，不满足智能家居实际应用的需要。而且低功耗蓝牙的通讯距离只有几十米，甚至在家庭环境中，一面实体墙就会阻隔蓝牙信号。若物联网组网方式使用ZigBee(紫峰协议)技术，ZigBee最初为工业传感器群集应用而生，本身基于IEEE802.15.4的通信协议，但是ZigBee技术的路由过程多、响应慢并且协议体系复杂，ZigBee技术的灵活自组网和巨大的网络容量优点不适用在智能家居方面。鉴于上述问题，本申请专利技术人经过长期研究探索，提出以下实施例以解决上述问题。为了方便本领域技术人员的理解，本实施例先介绍物联网组网系统的构成。请参照图1所示，图1为本专利技术实施例提供的一种物联网系统的系统结构图。物联网组网系统包括物联网子设备100、数据协调中心(以下简称网关30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网关，其特征在于，包括：RF模块，所述RF模块用于与至少一个子设备无线通信连接；网络通信模块，所述网络通信模块与交换设备无线通信连接；处理模块，所述处理模块分别电连接所述RF模块和所述网络通信模块，所述处理模块用于接收经由所述交换设备发送的操作指令，并将所述操作指令经由所述RF模块发送给与所述操作指令对应的子设备。

【技术特征摘要】
1.一种网关，其特征在于，包括：RF模块，所述RF模块用于与至少一个子设备无线通信连接；网络通信模块，所述网络通信模块与交换设备无线通信连接；处理模块，所述处理模块分别电连接所述RF模块和所述网络通信模块，所述处理模块用于接收经由所述交换设备发送的操作指令，并将所述操作指令经由所述RF模块发送给与所述操作指令对应的子设备。2.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述处理模块还用于在所述子设备连接至所述网关时，为所述子设备分配设备标识，所述设备标识用于唯一标识一个子设备；所述处理模块还用于通过所述RF模块周期性广播的信标帧给全部子设备，所述信标帧携带所述操作指令对应的子设备的设备标识以及将要发送所述操作指令的发送时间；其中，所述子设备能够根据所述信标帧中携带的所述设备标识确定是否要在所述发送时间接收所述操作指令；所述处理模块还用于通过所述RF模块在所述发送时间发送所述操作指令给与所述操作指令对应的子设备。3.根据权利要求2所述的网关，其特征在于，所述处理模块还用于通过所述RF模块接收所述操作指令对应的子设备在所述发送时间之后的预设时间段内发送的应答报文。4.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述处理模块还用于通过所述RF模块接收所述至少一个子设备主动上报的设备状态信息。5.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述处理模块还用于通过所述RF模块连续发送预设次数的所述操作指令给与所述操作指令对应的子设备。6.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述处理模块还用于在发送所述操作指令之前，封装所述操作指令，得到第一射频报文，所述第一射频报文包括射频前导字段、射频地址字段、数据载荷头信息字段、数据载荷字段、校验码字段，所述操作指令存储在所述数据载荷字段中。7.根据权利要求6所述的网关，其特征在于，所述处理模块还用于为所述第一射频报文进行报文编号，使得接收到所述第一射频报文的子设备根据所述报文编号确定是否已响应过所述第一射频报文。8.一种物联网子设备，其特征在于，包括：RF收发模块，用于与网关无线通信连接；处理模块，所述处理模块电连接所述RF收发模块，所述处理模块用于接收所述网关发送的操作指令，并响应所述操作指令，生成应答报文并通过所述RF收发模块向所述网关发送所述应答报文。9.根据权利要求8所述的物联网子设备，其特征在于，所述处理模块还用于接收所述网关分配的设备标识，所述设备标识用于唯一标识一个子设备；所述处理模块还用于通过所述RF收发模块接收所述网关周期性广播的信标帧，所述信标帧携带所述操作指令对应的子设备的设备标识以及将要发送所述操作指令的发送时间；所述处理模块还用于根据所述信标帧中携带的所述设备标识确定是否要在所述发送时间接收所述操作指令；在为是时，所述处理模块还用于通过所述RF收发模块在所述发送时间接收所述操作指令。10.根据权利要求9所述的物联网子设备，其特征在于，所述处理模块还用于通过所述RF收发模块在所述发送时间之后的预设时间段内向所述网关发送应答报文。11.根据权利要求8所述的物联网子设备，其特征在于，所述处理模块还用于通过所述RF收发模块向所述网关主动上报所述子设备的设备状态信息。12.根据权利要求8所述的物联网子设备，其特征在于，所述处理模块用于通过所述RF收发模块接收所述网关连续发送预设次数的所述操作指令。13.根据权利要求8所述的物联网子设备，其特征在于，所述处理模块还用于在发送所述应答报文之前，封装所述应答报文，得到第二射频报文，所述第二射频报文包括射频前导字段、射频地址字段、数据载荷头信息字段、数据载荷字段、校验码字段，应答报文存储在所述数据载荷字段中。14.根据权利要求13所述的物联网子设备，其特征在于，所述处理模块还用于为所述第二射频报文进行报文编号，使得所述网关根据所述报文编号确定是否已响应过所述第二射频报文。15.一种物联网系统，其特征在于，包括：如权利要求8-14中任意一项所述的物联网子设备；如权利要求1-7中任意一项所述的网关，所述网关的RF模块与所述物联网子设备的RF收发模块通信连接；交换设备，所述交换设备与所述网关通过网络通信模块通信连接，用于下发操作指令给所述网关和将所述网关接收的应答报文上报；云服务器，所述云服务器与所述交换设备通信连接，用于接收控制指令并生成所述操作指令，存储并下发所述操作指令给所述交换设备，存储并运算所述应答报文...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仕建，陈文辉，晏明国，
申请(专利权)人：深圳市银河风云网络系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44